湖南省衡阳市衡阳县2024届高二物理第一学期期中学业水平测试模拟试题含解析

湖南省衡阳市衡阳县2024届高二物理第一学期期中学业水平测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A．向上 B．向下 C．向左 D．向右2、a和b为电场中的两个点,如果把q=-2×10-8C的负电荷从a点移动到b点,电场力对该电荷做了4×10A．增加了4×10-7JC．减少了4×10-7J3、如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，R0为定值电阻，R1和R2为可变电阻，开关S闭合。质量为m的带正电的微粒从P点以水平速度V0射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点。若经过下列调整后，微粒仍从P点以水平速度V0射入，则（）A．保持S闭合，增大R2，粒子打在O点右侧B．保持S闭合，增大R1，粒子打在O点左侧C．断开S，M极板稍微上移，粒子打在O点右侧D．断开S，M极板稍微下移，粒子打在O点左侧4、如图所示，长为L的轻杆一端有一个质量为m的小球，另一端有光滑的固定轴O，现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直平面内转动，不计空气阻力，则A．小球到达最高点的速度必须大于gLB．小球到达最高点的速度可能为0C．小球到达最高点受杆的作用力一定为拉力D．小球到达最高点受杆的作用力一定为支持力5、关于地磁场下列说法中正确的是A．地理位置的南、北极即为地磁场的南北极B．地磁场的磁感线是不闭合曲线C．在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理南极D．在赤道上的磁针的N极在静止时指向地理北极6、如图所示，一闭合导线框从水平有界匀强磁场上方竖直下落，下落过程线框保持竖直．从线框开始进入磁场到完全进入磁场前的过程中，线框可能做A．匀减速直线运动B．匀加速直线运动C．加速度越来越小的减速直线运动D．加速度越来越大的加速直线运动二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图甲所示，等离子气流（由高温高压的等电量的正、负离子组成）由左方连续不断地以速度v0射入P1和P2两极板间的匀强磁场中，ab直导线与P1、P2相连接，线圈A与直导线cd相连接，线圈A内存在如图乙所示的变化磁场，且磁感应强度B的正方向规定为向左，则下列叙述正确的是（）A．0～1s内ab、cd导线互相排斥B．1～2s内ab、cd导线互相吸引C．2～3s内ab、cd导线互相排斥D．3～4s内ab、cd导线互相吸引8、下列说法中正确的是（）A．经典力学适用于高速（接近光速）、微观领域B．动量守恒定律适用于物理学研究的一切领域C．卡文迪许测出了万有引力常量，成为“测量地球的质量”的第一人D．安培最早发现了电流周围存在磁场，并提出了著名的分子电流假说9、如图所示，面积大小为S的矩形线圈abcd，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈可以绕O1O2转动．下列说法中正确的是()A．当线圈在图示位置时，穿过线圈的磁通量大小Φ＝BSB．当线圈从图示位置转过90°时，穿过线圈的磁通量大小Φ＝0C．当线圈从图示位置转过180°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小ΔΦ＝0D．当线圈从图示位置转过360°的过程中，穿过线圈的磁通量的变化量大小ΔΦ＝BS10、如图所示，一个带电油滴从O点以初速度v0向右上方射入无限大的匀强电场E中，v0的方向与E方向成α角．现测得油滴到达运动轨迹的最高点P时速度大小仍为v0，则下列说法正确的是（）A．P点可能在O点的右上方B．P点可能在O点的左上方C．到达最高点P时，重力和电场力对油滴做功的功率都为0D．从抛出到最高点的过程中，油滴电势能的减少量一定等于重力势能的增加量三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的I﹣U图象，有下列器材供选用：A．电压表（0～3V，内阻6kΩ）B．电压表（0～15V，内阻30kΩ）C．电流表（0～3A，内阻0.1Ω）D．电流表（0～0.6A，内阻0.5Ω）E．滑动变阻器（10Ω，2A）F．滑动变阻器（200Ω，0.5A）G．蓄电池（电动势6V，内阻不计）（1）用如图1所示的电路进行测量，电流表应选用__，滑动变阻器应选用__（用序号字母表示）（2）通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图2所示，由图象可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω（3）若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为____Ω的电阻（保留3位有效数字）12．（12分）有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：A．电压表(0～3V，内阻约6kΩ)B．电压表(0～15V，内阻约30kΩ)C．电流表(0～3A，内阻约0.1Ω)D．电流表(0～0.6A，内阻约0.5Ω)E．滑动变阻器(10Ω，2A)F．滑动变阻器(200Ω，0.5A)G．蓄电池(电动势6V，内阻不计)(1)某同学设计成如图所示的两种电路，要求小灯泡的电压从零开始增大，应选择图乙中的电路图___(选填“a”或“b”)。(2)用正确的电路进行测量，电压表应选用____，电流表应选用_____滑动变阻器应选用____(用序号字母表示)。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）一根长为L，横截面积为S的铜棒，两端电势差为U，铜棒的电阻为R，铜内自由电子密度为n．自由电子电荷量为e，求：（1）通过铜棒的电流I；（2）铜棒内的电场强度E；（3）自由电子定向移动的速率v．14．（16分）1019年1月4日上午10时许，科技人员在北京航天飞行控制中心发出指令，嫦娥四号探测器在月面上空开启发动机，实施降落任务。在距月面高为H＝101m处开始悬停，识别障碍物和坡度，选定相对平坦的区域后，先以a1匀加速下降，加速至v1＝4ms/时，立即改变推力，以a1＝1m/s1匀减速下降，至月表高度30m处速度减为零，立即开启自主避障程序，缓慢下降。最后距离月面1.5m时关闭发动机，探测器以自由落体的方式降落，自主着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯•卡门撞击坑中，整个过程始终垂直月球表面作直线运动，取竖直向下为正方向。已知嫦娥四号探测器的质量m＝40kg，月球表面重力加速度为1.6m/s1．求：（1）嫦娥四号探测器自主着陆月面时的瞬时速度大小v1；（1）匀加速直线下降过程的加速度大小a1；（3）匀加速直线下降过程推力F的大小和方向。15．（12分）如图所示，光滑绝缘的水平地面上，相隔4L的A、B两点固定有两个电量均为+Q的正电荷，a、O、b是AB连线上的三点，且O为中点，Oa＝Ob＝L。一质量为m，电量为q的点电荷以初速度v0从a点出发沿AB连线向B运动，在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用，但速度为零时，阻力也为零。当它第一次运动到O点时，速度为2v0，继续运动到b点时的速度刚好为0，然后返回往复运动，直至最后静止在O点。已知静电力常量为k，求：(1)电荷q受到的阻力大小；(2)aO两点之间的电势差。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】试题分析：带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场，根据右手定则，a在O点产生的磁场方向为水平向左，b在O点产生磁场方向为竖直向上，c在O点产生的磁场方向为水平向左，d在O点产生的磁场方向竖直向下，所以合场方向水平向左．根据左手定则，带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下．故选B．考点：洛伦兹力方向判定（左手定则）和直导线周围磁场的判定（右手螺旋定则）．2、C【解题分析】

电场力做正功，则电势能减小，电场力做功为+4×10-7J，可知电荷的电势能减小4×10-7J，故选C.3、B【解题分析】保持开关S闭合，增大R2，不会影响电阻R0两端的电压，故粒子打在O点，故A错误；保持开关S闭合，根据串并联电压关系可知，R0两端的电压为：，增大R1，U将减小，电容器两端的电压减小，故粒子受重力和电场力方向相反，根据牛顿第二定律可得加速度为：，可知加速度增大，当粒子打在下板时有：，可知粒子的运动时间变小，在水平方向飞行的距离为，可知粒子打在O点左侧，故B正确；断开开关，平行板间的电场强度为：，电场强度不变，故加速度不变，M极板稍微上移，不会影响离子的运动，故还打在O点，故CD错误。所以B正确，ACD错误。4、B【解题分析】

设轻杆对小球的作用力大小为F，方向向上，小球做完整的圆周运动经过最高点时，对小球，由牛顿第二定律得：mg-F=mv2L；当轻杆对小球的作用力向上，大小F=mg时，小球的速度最小，最小值为零，故A错误，B正确。由mg-F=mv2L知，当v=gL时，杆对球的作用力F=0；当v＞gL，F＜0，F向下，说明杆对球为拉力；当v＜gL，F＞0，F【题目点拨】本题关键对小球在最高点和最低点分别受力分析，然后根据牛顿第二定律列式分析，要注意，杆对小球可以无弹力，可以是拉力、支持力.5、D【解题分析】

地磁场与地理南北极相反，并与地理南北极有一个夹角，所以在赤道上磁针的N极在静止时指向地磁的南极，即地理的北极，磁场中的磁感线都是闭合的曲线，故D正确，ABC错误．6、C【解题分析】

在线框进入磁场的过程中，受向下的重力和向上的安培力作用；当安培力等于重力时，加速度为零，线框做匀速直线运动；当安培力大于重力时，根据牛顿第二定律可得：由于速度减小，所以加速度减小，即此时线框做加速度减小的减速运动；当安培力小于重力时，根据牛顿第二定律可得：由于速度增加，所以加速度减小，即此时线框做加速度减小的加速运动；由上分析可知线框不可能做匀变速直线运动，故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BC【解题分析】

左侧实际上为等离子体发电机，将在ab中形成从a到b的电流，由图乙可知，0~2s内磁场均匀变化，根据楞次定律可知将形成从c到d的电流，同理2~4s形成从d到c的电流，且电流大小不变，故0~2s秒内电流同向，相互吸引，2~4s电流反向，相互排斥，故A，D错误，B，C正确.故选BC.8、BC【解题分析】

A.经典力学适用于低速宏观的物体，不适用于高速接近光速的物体，也不适用于微观的物体，故A错误；B.动量守恒定律既适用于低速宏观物体，也适用于高速微观物体，适用于目前为止物理学研究的一切领域，故B正确；C.卡文迪许测出了万有引力常量，成为“测量地球的质量”的第一人，故C正确；D.奥斯特最早发现了电流周围存在磁场，故D错误。故选BC。9、AB【解题分析】试题分析：根据磁通量的定义可知，如图所示时，磁通量最大φm=BS，当转过900时，线圈与磁场平行，磁通量为零，所以A、B正确；当线圈转过1800时，磁通量大小为φ=-BS，故磁通量变化的大小为Δφ=2BS，所以C错误；当线圈转过3600时，磁通量大小为考点：磁通量10、ABD【解题分析】

A．当油滴带正电时，电场力向右，到达最高点时，动能不变，则电势能应减小，电场力做正功，则P点在O点的右上方；故A正确；B．若油滴带负电时，电场力向左，到达最高点时，动能不变，则电势能应减小，电场力做正功，则P点在O点的左上方；故B正确；C．由于重力与电场力垂直，油滴在最高点的速度不可能与两个力都垂直，可知两个力的功率不可能都为零；故C错误；D．从抛出到最高点的过程中，动能不变，重力势能增加，电势能必减小，根据能量守恒定律油滴电势能的减少量一定等于重力势能的增加量．故D正确。故选ABD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、DE1011.4【解题分析】

（1）题意可知，灯泡的额定电压为2.8V，故电压表的量程应大于2.8V，故电压表应选3V量程，由P=UI可得，电流I=PU=0.82.8A=0.28A，故电流表应选D（2）由灯泡的伏安特性曲线图可知，当电压为2.8V时，电流为0.28A，故电阻：R=UI=2.8（3）要使灯泡串联在6V的电源上正常发光，则与之串联的电阻分压应为6V-2.8V=3.2V；此时电路中电流为0.28A，故应串联的电阻：R´=3.20.28Ω=故答案为：(1)D；(2)E；(3)10；(4)11.4【题目点拨】本题考查测量小灯泡的伏安特性曲线，要注意电表的正确选择，原则是在不超量程的情况下尽量选用小量程，明确电路的接法，此实验要用分压电路，目的是为了得到从0开始连续可调的电压，同时要会利用欧姆定律进行分析求解。12、bADE【解题分析】

(1)[1]实验中要求小灯泡的电压从零开始增大，则滑动变阻器应采用分压电路，故选b；(2)[2][3][4]由题意可知，灯泡的额定电压为2.8V，故电压表的量程应大于2.8V，故电压表应选3V量程，故选A；由